Новосибирский государственный университет Факультет информационных технологий

А.М.Федотов

Словарь-справочник по информатике (онтология информатики)

Конвейерный процессор

Конвейерные процессоры - современные процессоры, использующие конвейерный принцип обработки информации, что позволяют обрабатывать более одной команды одновременно. Этот принцип подразумевает, что в каждый момент времени процессор работает над различными стадиями выполнения нескольких команд, причем на выполнение каждой стадии выделяются отдельные аппаратные ресурсы. По очередному тактовому импульсу каждая команда в конвейере продвигается на следующую стадию обработки, выполненная команда покидает конвейер, а новая поступает в него.

Конвейеризация - архитектурный прием, используемый в современных процессорах с целью повышения быстродействия.
Идея заключается в разделении обработки компьютерной команды на последовательность независимых стадий с сохранением результатов в конце каждой стадии.
Обычно для выполнения каждой инструкции требуется осуществить некоторое количество однотипных операций, например, получение инструкции, раскодирование инструкции и т.п. Каждую из этих операций сопоставляют одной ступени конвейера. Некоторые современные процессоры имеют более 30 ступеней в конвейере, что повышает производительность процессора, но, однако, приводит к увеличению длительности простоя (например, в случае ошибки в предсказании условного перехода). Не существует единого мнения по поводу оптимальной длины конвейера: различные программы могут иметь различные требования.
По способу синхронизации работы ступеней конвейеры могут быть синхронными и асинхронными. Для традиционных ВМ характерны синхронные конвейеры. Связано это, прежде всего, с синхронным характером работы процессоров. Ступени конвейеров в процессоре обычно располагаются близко друг от друга, благодаря чему тракты распространения сигналов синхронизации получаются достаточно короткими и фактор «перекоса» сигналов становится не столь существенным. Асинхронные конвейеры оказываются полезными, если связь между ступенями не столь сильна, а длина сигнальных трактов между разными ступенями сильно рознится. Примером асинхронных конвейеров могут служить систолические массивы.

Ключевые термины, связанные с термином "Конвейерный процессор":

1. Гиперпотоковая обработка
2. Суперконвейерный процессор
3. Суперскалярный процессор

Литература

Основная:

1. Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем : Учебник для вузов / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2011. - 688 с. - ISBN 978-5-49807-862-5.

Ключевые термины (головные):  Процессор;

Контекстный поиск: Задайте образец для поиска:

Федотов Анатолий Михайлович

НГУ ФИТ НГУ ИВТ СО РАН